JPS63318670A - ディジタル信号処理用プロセッサ - Google Patents

ディジタル信号処理用プロセッサ

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JPS63318670A
JPS63318670A JP62154329A JP15432987A JPS63318670A JP S63318670 A JPS63318670 A JP S63318670A JP 62154329 A JP62154329 A JP 62154329A JP 15432987 A JP15432987 A JP 15432987A JP S63318670 A JPS63318670 A JP S63318670A
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JP
Japan
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data
memory
output
read
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP62154329A
Other languages
English (en)
Inventor
Noritsugu Matsubishi
松菱 則嗣
Hiromi Ando
安藤 博美
Shosaku Tsukagoshi
塚越 昌作
Osamu Noguchi
修 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディジタル信号を高速に処理するディジタル
信号処理用プロセッサの構成に関するものである。
(従来の技術) 従来のディジタル信号処理用プロセッサとしては例えば
特開昭56−101266号公報、日本電気技報No、
l:15/1980 、日本電気株式会社、 p44−
46に開示されたものがある。第2図はこの種の従来の
信号処理用プロセッサの一構成例を示すブロック図であ
る。この信号処理用プロセッサは、シーケンス制御部と
、データRAM部と、データROM部と、乗算器(以下
MPYと略す)部と、算術論理演算器(以下ALUと略
す)部と、入出力インタフェース部と、これら各部機能
ブロックを接続するメインバス500から構成される。
シーケンス制御部は信号処理のためのプログラムを蓄積
するプログラムメモリ170と、該プログラムメモリ1
70の読み出しを制御するプログラムカウンタ171と
、ジャンプ命令等をプログラムカウンタ171に出力す
るスタック172から成る。データRAM部は実時間処
理の計算途中の一時的なデータや、可変特性フィルタの
係数のごとき可変データを記憶する1面のデータRA 
M 150と、前記プログラムによる制御でデータRA
 M 150のメモリ読み出し等を制御するデータRA
Mアドレスカウンタ151から成る。データROM部は
ディジタルフィルタの係数や、非線形PCMにおけるp
 −Law/A−Lawのコード変換テーブル等、固定
したデータを記憶するデータROM 152と、該デー
タROM 152の読み出しを制御するデータROMア
ドレスカウンタ153から成る。MPY部は選択回路1
55,156と、乗算を実行するM P Y 160か
ら成る。Al1部は演算を実行するA L U 161
と、該A L U 161の演算結果を蓄積するアキュ
ムレータ162 、16:1と、キャリーレジスタ16
4,165と、アキュムレータ出力の一方を選択する選
択回路166と、該選択回路166からの信号をシフト
制御するシフタ167と、MPY出力バス168と選択
回路169から成る。入出力インタフ、エース部はシリ
アル入力レジスタ173と、シリアル出力レジスタ17
4と、出力ポート175と、パラレル入出力レジスタ1
76と、制御レジスタ177と、出力ポート178と、
シリアル入出力クロック端子180と、シリアル入力端
子t8tと、シリアル出力端子182から成る。
このように従来の信号処理用プロセッサはAl1部に付
随した形で2つのアキュムレータ162゜163とシフ
タ167を有しており、フィルタリング演算等の積和演
算処理に有利な構成であった。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記構成の信号処理用プロセッサでは、
乗算結果の桁移動操作の際、乗算命令に続いてシフト命
令を指定し、MPY出力バス168、トのデータをA 
L U 161 と、アキュムレータ162゜163と
、シフタ16.7経由で、もう一度ALU部を通過させ
ることで桁移動する形式となっている。
さらに、シフトされたデータを用い他のデータメモリ出
力やMPY出力データとの算術論理演算を実行する際に
も、シフトされたデータを、一度ALU部を経由してア
キュムレータ162,163にスタックしてから演算を
実行する形式になっている。
そのため処理過程が複雑になるばかりでなく、演算時間
が増大するという欠点があった。
この発明は、以上述べた乗算命令及びシフト命令の各実
行及びシフトデータを用いた演等を行う際の処理過程の
複雑化と演算時間の増大等の問題点を除去し、より高速
処理に優れたディジタル信号処理用プロセッサを提供す
ることを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明のディジタル信号処理用プロセッサは、前記従来
技術の問題点を解決するため、プログラムを蓄積するプ
ログラムメモリと、該プログラムメモリの読み出しを制
御する制御回路と、2変数データの格納及び読み出し専
用メモリ制御データの格納を行う3面構成のデータメモ
リと、該各データメモリと対応して設けられ、前記プロ
グラムによる制御によりメモリ読み出し番地を設定する
アドレスポインタと、前記データメモリとは独立に設け
られ、固定データを格納し、前記プログラム及び前記デ
ータメモリにより読み出し番地の設定、内容の読み出し
が行われる読み出し専用メモリと、乗数及び被乗数入力
を取り込み乗算を実行する乗算回路と、該乗算回路の乗
算結果をシフト制御する第1のシフタと、2入力を取り
込み算術論理演算を行う算術論理演算回路と、該算術論
理演算回路の演算結果をいずれか一方又は両方に蓄積す
る2つのアキュムレータと、該アキュムレータの内容を
シフト制御する第2のシフタと、いずれか一方のアキュ
ムレータ出力を選択する手段と、シリアル入力レジスタ
、シリアル出力レジスタ、パラレル入力レジスタ及びパ
ラレル出力レジスタを独立して保有する入出力インタフ
ェース部と、前記制御回路、データメモリ、読み出し専
用メモリ、乗算回路、算術論理演算回路及び入出力イン
タフェース部の各ブロックと共通に接続されるデータバ
スと、前記データメモリの前段に設けられ、前記データ
バスの内容を一時的に記憶させるための一時記憶レジス
タとを設けたものである。
(作用) 本発明では、例えば乗算の際、各技術手段は次のように
作用する。制御回路はプログラムメモリから乗算実行の
プログラムを読出しデータバスを・介して各部を制御す
る。乗算回路は乗数、被乗数を入力し、乗算を実行する
わけであるが、3面構成のデータメモリ、読み出し専用
メモリ、アキュムレータはその出力を乗数又は被乗数と
して乗算回路に供給する。゛3面構成のデータメモリは
その2面を変数データ用とし、残りの1面を読み出し専
用メモリの読み出し制御データ格納用として用いること
ができる。乗算回路は入力した乗数、被乗数により乗算
を実行し、第1のシフタは乗算結果に対してシフト演算
を施し、その結果がラッチされる。
また、算術論理演算の場合には、制御回路により算術論
理演算のプログラムが読み出され、データバスを介して
各部がプログラム制御される。算術論理演算回路の2入
力としてはデータメモリ、読み出し専用メモリ、アキュ
ムレータ、メインバスの出力が供給される。例えば一方
の入力をアキュムレータ出力、もう一方の入力を3面構
成のデータメモリの1つのメモリのデータとする。一方
のデータはアキュムレータに格納され、第2のシフタに
よりシフト制御されている。このシフトされたデータが
算術論理演算回路の一方の入力に供給される。もう一方
のデータは対応するアドレスポインタにより読み出し制
御されたデータメモリより出力され、算術論理演算回路
のもう一方の入力に供給される。算術論理演算回路は2
入力をもとに算術論理演算を実行する。そしてその演算
結果はアキュムレータの一方又は両方にラッチされ1、
第2のシフタのシフト値がセットされる。
このように乗算回路及びアキュムレータに付随した設け
られた第1及び第2のシックによるシフト制御により、
1命令1サイクルタイムで乗算及びシフト演算、算術論
理演算が可能となる。さらに、3面構成のデータメモリ
、データバス上のデータを−・時記憶させる一時記憶レ
ジスタ、パラレル・シリアル、入力・出力それぞれ独立
に設けられたレジスタは並列処理能力を向上させるよう
に働く。従って、より高速な演算処理が可能となり、前
記従来技術の問題点が解決される。
(実施例) 以下この発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本実施例のディジタル信号処理用プロセッサの
構成を示すブロック図である。この信号処理用プロセッ
サは、シーケンス制御部と、データRAM部と、データ
ROM部と、MPY部と、ALU部と、入出力インタフ
ェース部と、各部に共通したデー、タバス31及び多数
の補助データバスから構成□される。シーケンス部はジ
ャンプ命令等の出力を行なうスタック1、プログラムメ
モリ3の読み出しを制御するプログラムカウンタ(PC
)2、信号処理のプログラムを蓄積するプログラムメモ
リ3及び処理命令の整合をとるパイプラインレジスタ4
から成る。データRAM部は3面構成のデータRAMす
なわち第1のデータRAM8、第2のデータRAM?及
び第3のデータRAMl0と、面記プログラムによる制
御によりこれらデータRAM8,7.10のメモリ読み
出し番地をそれぞれ設定する第1〜第3のデータRAM
アドレスカウンタ(MPO)5.(MPI)6、(MP
2)9と、データRAMセレクタ14と、データRAM
入力セレクタ15と、メインバス31上の内容を一時的
に退避させるための第1及び第2の一時記憶レジスタ(
TRI)16゜(TR2)17から成る。データROM
部はデータRAM8,7.10とは独立に設けられ、固
定データを蓄積し、前記プログラム及び第3のデータR
AMl0により読み出し番地が設定、内容が読み出され
るデータROM13と、該データROM13の読み出し
を制御するデータROMアドレスカウンタ(RP)12
と、データROMアドレスセレクタ11から成る。MP
Y部は乗算のための乗数を選択入力させるにラッチ入力
セレクタ18と、被乗数を選択入力させるしラッチ入力
セレクタ20と、乗数をラッチするMPY人カシカラッ
チ)19と、被乗数をラッチするMPY人カシカラッチ
)21と、入力された乗数及び被乗数により乗算を行う
MPY22と、MPY22の乗算結果をシフトさせるシ
フタ(MSFT)23と、そのシフト結果をラッチする
MPY出力ラッチ(ML)24から成る。ALU部はデ
ータRAM出力、データROM出力、MPY出力、アキ
ュムレータの内容、メインバスの内容から2入力を取り
込み演算を行うALU25と、ALU25のフラグ監視
により演算結果のオーバーフロー等を検出するためのフ
ラグレジスタ(FLAG REG) 26と、ALU2
5による演算結果をその一方又は両方に蓄積する第1及
び第2のアキュムレータ(ACCO)27.(ACCI
)2Bと、第1のアキュムレータ(ACCI)27の内
容をシフトさせるシフタ(ASFT)29と、第1のア
キュムレータ(ACCO)27又はシフタ(ASFT)
29の内容のいずれかを選択しALU25の1入力とす
るアキュムレータ出力セレクタ30から成る。入出力イ
ンタフェース部はそれぞれ独立に設けられたシリアル出
力レジスタ(Sol)34゜(302)32、シリアル
入力レジスタ(sil)35.(SI2)33、パラレ
ル出力レジスタ(OR)40、パラレル入力レジスタ(
IR)41、シリアル出力端子36.38、シリアル入
力端子37.39及びパラレル入出力ポート42から成
る。
プログラムメモリ3からのイミディエートデータ及び入
出力インタフェース部からの入力データはメインバス3
1に入力される。データRAM8.7.10は3面構成
であり、それぞれ独自にアドレスカウンタ5,6.9を
保有している。本実施例では第1及び第2のデータRA
M8.7は2変数データを格納し、第3のデータRAM
l0はデータROM読み出し制御データを格納する。
第1のデータRAM8の出力はデータRAM出力セレク
タ14を通りMPY部のにラッチ入力セレクタ18とA
LU25のP側及びメインバス31に入力される。第2
のデータRAM7の出力はメインバス31に入力される
ルートの他に、データRAM出力セレクタ14を通りM
PY部のにラッチ入力セレクタ18とALU25のP側
に入力されるルートと、MPY部のLラッチ入力セレク
タ20と、ALU25のQ側に入力されるルートを持つ
。第3のデータRAM10の出力はデータROMアドレ
スセレクタ11とメインバス31に入力される。データ
ROM13は1面構成であり、独自のアドレスカウンタ
(RP)12とアドレスセレクタ11を保有している。
アドレスセレクタ11への入力は第3のデータRAMl
0出力ルートとメインバス31ルートの2つである。デ
ータROM13の出力はメインバス31と、MPY部の
しラッチ入力セレクタ20と、ALU25のQ側に入力
される。ALU25のQ側への入力は、メインバス31
ルートをも有している。ALU25の出力は第1及び第
2のアキュムレータ(ACCo)27.(ACC)28
のいずれか一方又は両方に入力される。第1のアキュム
レータ(ACCO)27の出力はシフタ(ASFT)2
9を通ってメインバス31及びアキュムレータ出力セレ
クタ30に入力される。第2のアキュムレータ(ACC
I)28の出力はメインバス31及びアキュムレータ出
力セレクタ30に入力される。アキュムレータ出力セレ
クタ30により選択されたデータはMPY部のにラッチ
入力セレクタ18とALU25のP側に入力、される。
またメインバス31からは、入出力インタフェース部の
出力レジスタ(Sol)34.(S02)32.(OR
)40、各データRAMアドレスカウンタ5,6゜9、
データRAM入力セレクタ15、第1及び第2の−・時
記憶レジスタ(TRI)16.(TR2)17への入力
もできる。
以上のように、本実施例では各要素間にはメインバス3
1以外に多くの補助バスが接続されておる。
次に、本実施例の動作を乗算及び算術論理演算につき説
明する。
先ず、乗算について述べる。ここでは乗算のための乗数
及び被乗数を第1及び第2のデータRAM8.7から読
み出すものとする。第1段階でRAMアドレスカウンタ
5.6に第1及び第2のデータRAM8.7の読み出し
アドレスをロードする。第2段階では第1及び第2のデ
ータRAM8.7の各アドレスの内容を読み出すと同時
に、その内容をデータRAM出力セレクタ14、Kラッ
チ入力セレクタ18、及びLラッチ入力セレクタ20を
介して出力し、乗数及び被乗数としてにラッチ19及び
しラッチ21にラッチし、MPY部2、シフタ23によ
り乗算シフト演算を実行する。第3段階ではMPY出力
ラッチ24に、乗算シフト演算結果をラッチする。
なお、に記では乗数、被乗数の入力を第1及び第2のデ
ータRAM8.7からとしたが、例えば乗数として第2
のデータRAM7、被乗数としてデータROM13の出
力をラッチするようにしてもよい。この場合第3のデー
タRAMl0に格納された制御データによりデータRO
M13の読み出しが行なわれる。これ以外の接続ももち
ろん可能である。
次に算術論理演算について述べる。ここでは−例として
算術論理演算を行なうべき一方のデータはアキュムレー
タ27に格納され、そのシフト値がシフタ29に用意さ
れており、他方のデータは第2のデータRAM7から読
み出すものとする。
第1段階ではデータRAMアドレスカウンタ6に第2の
データRAM7の読み出しアドレスをロードする。第2
段階で第2のデータRAM7のアドレス内容と、アキュ
ムレータ27からシフタ29によりシフトデータに変換
され、アキュムレータ出力セレクタ30を通過したデー
タとが、ALU25に入力され、算術論理演算を実行す
る。第3段階でアキュムレータ27.28にラッチされ
シフタ29のシフト設定値がセットされる。
この場合もALU25の2入力としては上記以外のもの
を使用して算術論理演算が実行できることはaうまでも
ない。
(発明の効果) 以1−.詳細に説明したように、本発明によれば、乗算
回路とアキュムレータに付随した形の2つのシフタを用
意したので、乗算シフト演算及びシフトデータと、他の
データメモリ、読み出し専用メモリ、乗算回路出力、メ
インバスからのデータとの算術論理演算がそれぞれ1命
令1サイクルタイムで実行でき、除算処理に対しても処
理ステップを大幅に削減する効果が期待できる。さらに
独立にアドレスポインタを備えた3面のデータメモリ及
び読み出し専用メモリを設けていること、データバス上
のデータを一時的に退避させるための一時記憶レジスタ
を設けたこと、外部との、インタフェースにはパラレル
・シリアル、出力・入力それぞれ独)γにレジスタを設
置したことにより、並列処理能力に優れ、より高速な演
算処理効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るディジタル信号処理用プロセッサ
の構成を示すブロック図、第2図は従来のディジタル信
号処理用プロセッサの構成を示すブロック図である。 2・−プログラムカウンタ 3・−プログラムメモリ 5.6.9−・・データRAMアドレスカウンタ7.8
.10−−データRAM 13−データROM 16.17−−一時記憶レジスタ 22−・乗算器(MPY) 23−シフタ 25−・・算術論理演算器(ALU) 27.28−−アキュムレータ 29・−シフタ 31−メインバス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 プログラムを蓄積するプログラムメモリと、該プログラ
    ムメモリの読み出しを制御する制御回路と、 2変数データの格納及び読み出し専用メモリ制御データ
    の格納を行う3面構成のデータメモリと、 該各データメモリと対応して設けられ、前記プログラム
    による制御によりメモリ読み出し番地を設定するアドレ
    スポインタと、 前記データメモリとは独立に設けられ、固定データを格
    納し、前記プログラム及び前記データメモリにより読み
    出し番地の設定、内容の読み出しが行われる読み出し専
    用メモリと、 乗数及び被乗数入力を取込み乗算を実行する乗算回路と
    、 該乗算回路の乗算結果をシフト制御する第1のシフタと
    、 2入力を取り込み算術論理演算を行う算術論理演算回路
    と、 該算術論理演算回路の演算結果をいずれか一方又は両方
    に蓄積する2つのアキュムレータと、該アキュムレータ
    の内容をシフト制御する第2のシフタと、 いずれか一方のアキュムレータ出力を選択する手段と、 シリアル入力レジスタ、シリアル出力レジスタ、パラレ
    ル入力レジスタ及びパラレル出力レジスタを独立して保
    有する入出力インタフェース部と、 前記制御回路、データメモリ、読み出し専用メモリ、乗
    算回路、算術論理演算回路及び入出力インタフェース部
    の各ブロックと共通に接続されるデータバスと、 前記データメモリの前段に設けられ、前記データバスの
    内容を一時的に記憶するための一時記憶レジスタとを備
    え、 データメモリ出力、読出し専用メモリ出力、アキュムレ
    ータ内容を前記乗算回路の乗数及び被乗数入力とし、 データメモリ出力、読出し専用メモリ出力、乗算回路出
    力、アキュムレータ内容、データバス内容を前記算術論
    理演算回路の2入力とすることを特徴とするディジタル
    信号処理用プロセッサ。
JP62154329A 1987-06-23 1987-06-23 ディジタル信号処理用プロセッサ Pending JPS63318670A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007257033A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Yamaha Corp 信号処理方法及び信号処理装置

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